PT100热电阻传感器.doc

课程设计（ 论 文 ） 题目 PT100热电阻传感器 作者 学院 专业 学号 指导教师 xxxx年 xx 月 xx 日  目录 PT100热电阻传感器的设计参数 PT100热电阻传感器的基本原理 总体设计方案 传感器的结构设计 测控电路的设计与计算 AD转换部分 误差与精度分析 参考文献资料 附录  PT100热电阻传感器的设计参数 Pt100 温度传感器为正温度系数热敏电阻传感器. 主要技术参数如下： 测量范围：-200℃～+850℃； 允许偏差值△℃：A 级±（0.15＋0.002│t│）， B 级±（0.30＋0.005│t│）； 最小置入深度：热电阻的最小置入深度≥200mm； 允通电流 ≤ 5mA。 另外，Pt100 温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。 铂热电阻的线性较好，在0~100 摄氏度之间变化时，最大非线性偏差小于0.5 摄氏度。 铂热电阻阻值与温度关系为： 式中，A=0B=-0.000000580；C=0.0000000000042735。可见Pt100 在常温0~100摄氏度之间变化时线性度非常好，其阻值表达式可近似简化为：RPt=100（1+At），当温度变化1 摄氏度，Pt100 阻值近似变化0.39 欧。 PT100热电阻传感器的基本原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 PT100设计原理： pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增涨的  传感器结构设计 铂电阻传感器的稳定性 铂电阻传感器有良好的长期稳定性,典型实验数据为：在400℃时持续300小时,0℃时的最大温度漂移为0.02℃。 铂电阻的自热和测试电流 常规产品的测试电流:Pt100为1mA,?Pt1000为0.5mA,实际应用时测试电流不应超过允许值，例如Pt100当测试电流为1mA时，温升为0.05℃；当测试电流为5mA时，温升为2.2℃,并且自热温升的数据同产品的结构也有很大的关系，如保护管的直径，内部填充物的种类，测试条件等。 引出导线规格：引出导线规格采用两线制，传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，虽然导线电阻会带来附加误差使实际测量值偏高，但由于此传感器用于的场合精度要求不是特别高，所以采用两线制。 传感器保护管的选择：保护管的作用是为了保护温度传感器感温元件，不使其与被测介质直接接触，避免或减少有害介质的侵蚀，火焰和气流的冲刷和辐射，以及机械损伤，同时还起着固定和支撑传感器感温元件的作用。在轻微腐蚀和一般 工业应用中，304和316（316L）是用得最为广泛的不锈钢保护管材料，，321不锈钢也被大量使用。 ((Rt+△R)/(Rt+△R+R1)-R2/(R2+R3))U  （三运放高共模抑制比放大电路） 电路的差模增益Kd为: Kd=1+(R4+R5)/R  AD转换部分 AD0809的工作原理： IN0－IN7：8 条模拟量输入通道 。对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A， B，C 三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B 和C 为地址输入线，用于选通IN0－IN7 上的一路模拟量输入。 ST 为转换启动信号。当ST 上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D 转换；在转换期间，ST 应保持低电平。EOC 为转换结束信号。当EOC 为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D 转换。OE为输出允许信号，用于控